/*
* 这是控制模块
* 主要控制三个方面：
* 1.控制提供服务的主机
* 2.控制负载均衡式的响应用户请求
* 3.控制数据的流动和处理
*/

#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <mutex>
#include <cassert>
#include <jsoncpp/json/json.h>

#include "../comm/util.hpp"
#include "../comm/log.hpp"
#include "../comm/httplib.h"
// #include "oj_model.hpp"
#include "oj_model_db.hpp"
#include "oj_view.hpp"

namespace ns_control
{
    using namespace std;
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_util;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace httplib;

    // 提供服务的主机
    class Machine
    {
    public:
        std::string ip;   // 编译服务的ip
        int port;         // 编译服务的port
        uint64_t load;    // 编译服务的负载
        std::mutex* mtx;  // 对数据进行保护（mutex是禁止拷贝的，所以使用指针）
    public:
        Machine(){}
        ~Machine(){}

        // 提高主机负载
        void IncLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            ++load;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }
        // 降低主机负载
        void DecLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            --load;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }
        // 重置主机负载
        void ResetLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            load = 0;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }

        // 获取主机负载
        uint64_t Load()
        {
            return load;
        }

    };


    // 负载均衡模块
    // 所谓负载均衡不过是选择负最小的主机提供编译运行服务
    const std::string service_machine = "./conf/service_machine.conf";
    class LoadBlance
    {
    private:
        std::vector<Machine> machines; // 提供所有编译运行服务的主机（用这个vector的下标充当主机的id）
        std::vector<int> online;       // 所有在线主机的id
        std::vector<int> offline;      // 所有离线主机的id
        std::mutex mtx;                // 保证负载均衡的数据安全
    public:
        LoadBlance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
            LOG(INFO) << "加载编译运行服务的主机成功" << "\n";
        }
        ~LoadBlance()
        {}

        // 加载服务主机的ip和port等信息，构建主机对象，保存在vector<*> machines中
        bool LoadConf(const std::string& machine_conf)
        {
            // 先打开配置信息文件
            std::ifstream in(machine_conf);
            if(!in.is_open())
            {
                LOG(FATAL) << "加载" << machine_conf << "失败" << "\n";
                return false;
            }
            
            // 依次获取配置文件中的每一行信息
            std::string line;
            while(std::getline(in, line))
            {
                // 切分配置文件中的每一行信息
                std::vector<std::string> tokens;
                StringUtil::SplitString(line, &tokens, ":");
                if(tokens.size() != 2)
                {
                    LOG(ERROR) << "切分配置信息: " << line << "失败" << "\n";
                    continue;
                }
                
                // 构建主机对象
                Machine m;
                m.ip = tokens[0];
                m.port = atoi(tokens[1].c_str());
                m.load = 0;
                m.mtx = new std::mutex();

                // 将主机对象保存起来，并记录上线主机的id
                online.push_back(machines.size());
                machines.push_back(m);
            }

            in.close();

            return true;
        }

        // 选择在线的并且负载最小的主机为提供当前用户提供编译运行服务
        // 这两个参数都是输出型参数
        bool SmartChoice(int* id, Machine** m)
        {
            mtx.lock();
            // 检查是否有主机在线
            if(0 == online.size())
            {
                mtx.unlock();
                LOG(FATAL) << "后端所有提供 编译运行服务的主机 均已离线！！！" << "\n";
                return false;
            }

            // 遍历找出负载最小的主机
            *id = online[0];
            *m = &machines[online[0]];
            uint64_t min_load = machines[online[0]].load;
            for(int i = 1; i < online.size(); ++i)
            {                   
                uint64_t cur_load = machines[online[i]].Load();
                if(cur_load < min_load)
                {
                    min_load = cur_load;
                    *id = online[i];
                    *m = &machines[online[i]];
                }
            }

            mtx.unlock();

            return true;
        }

        // 将指定的主机离线
        void OfflineMachine(int which)
        {
            mtx.lock();
            for(auto it = online.begin(); it != online.end(); it++)
            {
                if(*it == which)
                {
                    machines[which].ResetLoad(); // 将该主机的负载重置
                    online.erase(it);            // 从online中删除该主机
                    offline.push_back(which);    // 在offline中添加该主机
                    break;
                }
            }
            mtx.unlock();
        }

        // 将所有的主机上线
        void OnlineMachine()
        {
            mtx.lock();
            online.insert(online.end(), offline.begin(), offline.end());
            offline.erase(offline.begin(), offline.end());
            mtx.unlock();
            LOG(INFO) << "所有主机已上线！！！" << "\n";
        }

        // 查看所有主机上线or离线信息
        void ShowMachines()
        {
             mtx.lock();
             std::cout << "当前在线主机列表: ";
             for(auto &id : online)
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;
             std::cout << "当前离线主机列表: ";
             for(auto &id : offline)
             {
                 std::cout << id << " ";
             }
             std::cout << std::endl;
             mtx.unlock();
        }
    };

    // 控制器 —— 控制业务的核心逻辑
    class Control
    {
    private:
        Model model_;  // 提供后台数据
        View view_;    // 提供HTML网页渲染功能
        LoadBlance load_blance_; // 提供负载均衡选择后台主机功能
    public:
        Control(){}
        ~Control(){}

        // 恢复所有主机
        void RecoveryMachine()
        {
            load_blance_.OnlineMachine();
        }

        // 构建所有题目数据的网页
        // html 是一个输出型参数
        bool AllQuestions(std::string* html)
        {
            bool ret = true;
            // 先获取所有的题目
            std::vector<struct Question> all;
            bool is_true = model_.GetAllQuestions(&all);
            // 如果获取所有的题目数据成功则构建成网页
            if(is_true)
            {
                // 保证所有的题目按顺序显示
                sort(all.begin(), all.end(), [](const struct Question& q1, const struct Question& q2){
                    return atoi(q1.number.c_str()) < atoi(q2.number.c_str());
                });
                // 将后台数据加载到网页中
                view_.AllExpandHtml(all, html);
            }
            else
            {
                *html = "获取题目列表失败，形成题目列表失败";
                ret = false;
            }

            return ret;
        }


        // 构建一个题目的编辑界面网页
        // html是输出型参数
        bool Question(const string& number, string* html)
        {
            bool ret = true;
            // 先获取题目数据
            struct Question q;
            bool is_true = model_.GetOneQuestion(number, &q);
            // 获取成功则构建网页
            if(is_true)
            {
                view_.OneExpandHtml(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "指定题目"+number+"不存在";
                ret = false;
            }

            return ret;
        }

        /*
        * 控制判题功能
        * number：题目编号
        * in_json：用户从网页提交的json串
        * out_json：返回给用户的json串
        * 该函数根据用户提交上来的json串，获取用户提交的代码和后端的测试代码拼接成完整代码
        * 然后构建一个新的字符串给后端提供编译运行服务的主机
        * 将运行的结果通过out_json返回给用户
        */ 
        void Judge(const std::string& number, const std::string in_json, std::string* out_json)
        {
            // 根据题目编号获取题目细节
            struct Question q;
            model_.GetOneQuestion(number, &q);

            // 对in_json进行反序列化
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);

            //将根据反序列化的内容构建新的字符串给后台编译服务
            Json::Value compile_value;
            compile_value["input"]     = in_value["input"].asString();
            compile_value["code"]      = in_value["code"].asString()+"\n"+q.tail;
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.mem_limit;

            Json::FastWriter writer;
            std::string compile_string = writer.write(compile_value); // 需要传递给编译运行服务的字符串

            // 选择负载最低的主机（一直选择，直到成功，否则，就说明主机全部挂掉了）
            while(true)
            {
                // 开始选择主机
                int id = 0;
                Machine* m = nullptr;
                if( !load_blance_.SmartChoice(&id, &m) )
                {
                    break;
                } 

                // 选择主机成功，客户端发起请求
                Client cli(m->ip, m->port);
                m->IncLoad();
                LOG(INFO) << "  选择主机成功，主机id：" << id << " 详情" << m->ip << ":" << m->port << " 当前主机的负载是: " << m->Load() << "\n";;
                // 发起客户端请求
                if(auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json;charset=utf-8"))
                {
                    // 请求成功
                    // res中保存着请求的结果
                    if(res->status == 200)
                    {
                        *out_json = res->body;
                        m->DecLoad();
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务成功..." << "\n";
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务失败..." << "\n";
                    }
                    m->DecLoad();
                }
                else
                {
                    // 请求失败
                    LOG(ERROR) <<  " 当前请求的主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 可能已经离线"<< "\n";
                    load_blance_.OfflineMachine(id);
                    load_blance_.ShowMachines();
                }
            }
        }
    };
} // namespace name